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题名凤尾蕨属的分子系统学研究
作者张良
答辩日期2013-05
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
导师高信芬 ; 张丽兵
关键词凤尾蕨属 分子系统学 单系大支 形态演化
学位专业植物学
英文摘要凤尾蕨属(Pteris)为凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨亚科(subfam. Pteridoideae)成员,该属为林奈于1753年正式建立,全世界约有200-250种,主要分布于热带和亚热带地区,除了南极洲外,其余四大洲均有凤尾蕨属植物分布。围绕凤尾蕨属已开展了细胞学和形态学等方面的研究,但分子系统学的研究还很欠缺,属下的分子系统关系还不明确,许多种类的系统位置并不清楚。本论文主要的研究目的包括:界定凤尾蕨属属的范围;确定该属属下主要的进化单元及种间的系统发育关系;揭示凤尾蕨属主要形态特征的进化历史。为此,本论文研究首次在全球范围内取样,运用了六个叶绿体片段,综合最大释然法和最大简约法初步构建了世界凤尾蕨属的分子系统关系。目前取得的主要研究结果如下:1. 凤尾蕨属及其邻近属的分子系统关系本研究共包含了238个样本,构建的凤尾蕨属及其邻近属的分子系统关系表明:(1)传统定义的两个属Eriosorus和Jamesonia 并不构成单系,本研究支持把Eriosorus的成员并入到Jamesonia中。(2)基于目前研究水平, Platyzoma不宜归入凤尾蕨属中。(3)蜈蚣草、Pteris longifolia及其形近种不宜从凤尾蕨属中独立出来(4)本研究证明了Afropteris、Neurocallis、Ochropteris等属归入凤尾蕨属的合理性,并进一步确定了它们在凤尾蕨属中的系统位置。(5)基于本研究构建的系统发育关系,参照凤尾蕨属的传统分类学研究及相关种类的地理分布特点,本研究确定了该属13个单系大支。2. 凤尾蕨属主要形态特征的演化历史结合本研究构建的分子系统关系,我们步追溯了叶脉类型和叶片分支方式的演化历史,结果表明(1)在叶脉类型中,叶脉分离为该特征在凤尾蕨属中的祖先状态。叶脉在第一组、第二组和第三大组第二亚组的演化历史比较清楚。在第三大组第一亚组中,三种叶脉类型经历了反复交替的演化。一些叶脉形态一致的种类位于不同的单系支中,这可能是不同种类叶脉趋同演化的结果。而叶脉形态差异较大的种类常聚在同一单系支中,表明叶脉的趋异演化在凤尾蕨属也十分常见。(2)凤尾蕨属植物叶片分支方式从单一、一回羽状、一回羽状部分羽片分叉、二回羽裂、三至四回羽状分裂变化丰富。其叶片分支方式的演化并非沿着一个方向,如由简单到多回羽状。在这两种极端形态之间明显存在着过渡状态。3. 凤尾蕨属部分种类的分类处理和建议结合本研究构建的分子系统关系,本论文对部分种类作了分类上的处理和建议:(1)把凤尾蕨的变种银叶凤尾蕨Pteris cretica var. silvestris X.Y.Wang & P.S.Wang提升为种。(2)建立新组合Pteris barklyae (Baker) Liang Zhang, comb. nov.,把Afropteris barklyae (Baker) Alston和Pellaea barklyae Baker处理为P. barklyae (Baker) Liang Zhang的异名。(3)支持Pteris nakasimae Tagawa作为P. mcclurei Ching异名的处理。(4)支持Pteris tokioi Masam.和方柄凤尾蕨Pteris quadristipitis X. Y. Wang & P. S. Wang种的分类地位(5)P. biaurita作为种的地位相对独立,而P. linearis与P. fauriei复合群的种类在形态上和亲缘关系上更为接近。
语种中文
学科主题生态研究
产权排序1
内容类型学位论文
源URL[http://210.75.237.14/handle/351003/28737]  
专题成都生物研究所_生态研究
推荐引用方式
GB/T 7714
张良. 凤尾蕨属的分子系统学研究[D]. 中国科学院大学. 2013.
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